新型缓释碳源耦合海绵铁同步脱氮除磷的研究

为探讨低碳氮比污水厂尾水的深度脱氮除磷技术,以自制新型缓释碳源、海绵铁和活性炭作为反硝化生物滤池的复合填料,在不同HRT和进水硝态氮浓度条件下,探究反硝化系统的深度脱氮除磷效果。结果表明,复合填料反硝化系统具有较高的同步脱氮除磷效率。当HRT为3.65 h时,对TN和TP的平均去除率分别可达到85.7%和93.37%,出水COD平均浓度为29.2mg/L;在3个月的连续运行期间未出现明显的填料层堵塞及亚硝态氮和氨氮积累的现象;系统具有稳定p H值的能力,出水p H值无显著升高且趋于中性。该新型缓释碳源耦合海绵铁复合填料作为反硝化滤池的生物载体时,具有脱氮除磷效果好、无需连续投加碳源、出水p H值稳定等特点。     

基于碳源需求的A~2/O工艺分段进水研究

针对现有A2/O工艺难以稳定实现同步生物脱氮除磷的问题,根据反硝化脱氮和厌氧释磷对碳源的不同需求,采用分段进水的方法,以期提高其脱氮除磷效果。外加乙酸碳源的试验结果表明,在厌氧段投加碳源不能有效提高后续缺氧段的反硝化效果。因此根据反硝化脱氮和厌氧释磷对碳源的不同需求,建立了分段进水的分配模型,以提高A2/O工艺的反硝化速率和释磷速率。A2/O工艺中试采用预缺氧段、厌氧段和缺氧段进水比例分别为15%、50%和35%的方法,结果表明,系统平均出水总氮和总磷分别为15.3和0.41 mg/L,稳定达到了GB 18918—2002的一级B排放标准;对总氮和总磷的去除率分别达到了68.5%和93.2%,比厌氧段单点进水分别提高了15.1%和16.6%。     

污水厂尾水反硝化滤池生物/化学协同脱氮除磷研究

在反硝化滤池生物脱氮系统构建成功的基础上,投加除磷药剂建立生物/化学协同处理系统,重点研究了除磷药剂种类、投加量对该工艺处理污水厂尾水效能及微生物种群的影响。结果表明,除磷药剂种类(Fe Cl_3、Al Cl_3、氢氧化钙)及其投加量对系统脱氮效果的影响不显著,但对除磷效果影响显著,投加Al Cl_3的除磷效果较优;在温度为25~35℃、水力负荷为3 m~3/(m~2·h)、补充碳源后的COD/TN为6、Al Cl_3投加量为3.0 mg/L时,系统出水NH_4~+-N、TN、PO_4~(3-)-P浓度分别为1.72、1.73、0.19 mg/L,去除率分别为57.10%、91.69%、81.68%,可稳定达到地表水环境Ⅴ类水体标准。PCR-DGGE和16S rRNA高通量测序结果表明,反硝化滤池生物/化学协同处理系统中脱氮功能菌属主要有Hydrogenophaga、Thauera、Dechloromonas、Zoogloea,其相对丰度分别为24.07%、12.26%、8.50%、0.44%;投加除磷药剂的协同处理系统与生物脱氮系统的微生物种群相似性为49.9%,生物多样性降低。     

采用AOA模式在SBR中实现同步脱氮除磷

借助SBR反应器,通过采用厌氧/好氧/缺氧（AOA）的运行方式来实现同步脱氮除磷.结果表明,在好氧段补充一定量的碳源可以抑制好氧吸磷,进而在缺氧段实现反硝化除磷,从而达到了同步脱氮除磷的目的.最佳碳源投量为30～40 mg/L,补充碳源负荷为12.8～17.2 mgCOD/gMLSS;长期运行时系统的脱氮除磷性能稳定,对TN和PO4^3- -P的平均去除率分别可达85.5%、91.4%,同时NO2^- -N可以作为反硝化聚磷菌吸磷的电子受体;在一个SBR周期内,pH值呈规律性变化并和氮、磷的吸收/释放相关联,通过监测pH值可以初步判断磷释放、氨氮转化和磷吸收的终点.     

小型污水处理厂单污泥系统反硝化除磷工艺的应用

综述了北京昌平小沙河污水处理厂应用CWSBR反硝化除磷工艺的原理和实现反硝化脱氮除磷的主要方法。该工艺是结合反硝化聚磷菌(DPB)的摄磷特点而开发出的一种新型生物脱氮除磷工艺,以其特有的"一碳两用"和"单泥系统",有效解决了常规生物脱氮除磷工艺的碳源供求矛盾和泥龄控制问题,可同时获得较高的除磷和脱氮效率。     

城镇污水处理厂A~2/O工艺脱氮除磷潜力的研究

考察了前置预缺氧池的A~2/O工艺系统的脱氮除磷效果及其污泥浓度的影响。结果表明,缺氧池内存在反硝化除磷作用,对PO_4~(3-)-P的去除率高达86.4%,除磷潜力较大;而前置预缺氧池内的反硝化作用明显,对NO_3~--N的去除率高达81.2%,脱氮潜力较大。与污水厂生产运行的污泥浓度(2 000 mg/L左右)相比,将污泥浓度提高1倍,好氧池的硝化反应时间可缩短33%,NO_3~--N增加率提高10.9%;缺氧池的反硝化除磷时间可缩短43%,PO_4~(3-)-P去除率提高17.2%,反硝化脱氮时间可减少44%,NO_3~--N去除率提高27.1%,但对好氧硝化速率、缺氧反硝化除磷速率和脱氮速率的影响不大。     

从微生物学探讨生物除磷脱氮机理

从微生物学探讨生物除磷脱氮机理陈欣燕程晓如陈忠正（武汉工业大学）从微生物学方面探讨生物除磷脱氮法的机理，将有助于采取合理措施提高生物除磷脱氮的效率。生物除磷脱氮系统只有一个污泥系统，同时存在着分解有机物的异养菌群、反硝化菌群及硝化菌群，混合的微生物菌...     

生物脱氮除磷工艺技术和发展趋势研究

系统地概述了废水生物脱氮除磷的机理,分析了城市污水生物脱氮除磷的成熟工艺技术,阐明A2/O系列、SBR系列和氧化沟系列的工艺流程和脱氮除磷的作用,探讨了城市污水生物脱氮除磷技术在碳源需求、短程生物脱氮和反硝化聚磷菌等方面的发展趋势.     

颗粒污泥的反硝化除磷研究

借助SBR反应器,采用厌氧/好氧/缺氧的运行方式,对富集的以反硝化聚磷菌（DNPAOs）为优势菌的活性污泥进行颗粒化培养,约35 d后得到了较成熟的颗粒污泥.考察了该颗粒污泥的脱氮除磷性能,结果表明：当以厌氧/缺氧方式运行时系统具有良好的反硝化除磷性能,缺氧结束时除磷率＞96%,对氨氮的去除率为95%左右;外加NO3^- -N的浓度对缺氧段的反硝化吸磷速率有一定影响;颗粒污泥中的DNPAOs可以利用内碳源进行反硝化吸磷,从而实现了同步脱氮除磷.     

污泥内碳源反硝化工艺强化脱氮除磷的应用研究

针对低碳源城市污水脱氮除磷效率低的问题,在某城市污水处理厂采用回流污泥浓缩预缺氧工艺以提高反硝化效率。对该污水处理厂各单元出水水质的分析表明,经过浓缩的高浓度污泥内源反硝化脱氮量可占到整个系统脱氮量的22%以上,污泥内碳源反硝化对除磷也起到了积极作用。研究结果显示,内碳源反硝化的最主要影响因素是回流污泥的VSS值及好氧池末端的DO浓度,当VSS5.8 g/L、DO2 mg/L时可实现较好的效果。此外,在冬季低温时可通过加大曝气量及延长泥龄等措施来提高系统的脱氮除磷效果。     

两段SBR双污泥系统的短程硝化/反硝化除磷研究

针对传统脱氮除磷工艺存在的占地面积大、运行成本高等问题,将短程硝化与反硝化除磷工艺相结合而构建了两段SBR双污泥短程硝化反硝化除磷工艺.在成功启动短程硝化反应器后,亚硝酸盐氮的积累率达到94.23%,系统对氨氮的平均去除率>95%;在以亚硝酸盐氮为电子受体的反硝化除磷菌培养驯化阶段,吸磷率达到了64.44%,同时NO2--N由17.79 mg/L降低为0.05 ms/L,电子受体被完全消耗,基本达到了以NO2--N为电子受体进行反硝化聚磷菌富集的目的.在此基础上,考察了N/P值对系统脱氮除磷效果的影响.结果表明,当N/P为3.0、2.2、1.7时对COD和氨氮的去除效果均较好,对COD的去除率分别为90%、89%、90%,对氨氮的去除率分别为96%、95%和96.7%;当N/P为3.0和2.2时除磷效果良好,平均去除率分别达到了88.5%和91%;而当N/P为1.7时除磷效果明显下降,仅为75.6%.     

反硝化生物滤池的自然挂膜启动研究

研究了反硝化生物滤池的挂膜启动过程,寻求判断启动完成的快速、简便、合理的方法,为反硝化生物滤池的挂膜提供理论依据。控制水力负荷在0.022 m3/(m2·h)即HRT为14 h,水温为25~27℃,反硝化生物滤池运行14 d后对硝态氮的去除率达到99%,第15天平均进水硝态氮浓度由21.86 mg/L减小到8.05 mg/L,出水浓度基本保持不变,仍稳定在0~1 mg/L,反硝化系统生态结构稳定,表明挂膜成功。当有机碳源充足、NO-3-N浓度0.1 mg/L时,反硝化速率与NO-3-N浓度遵循零级反应动力学规律。反硝化生物滤池中的氨氮主要由微生物同化作用去除,去除率约为28.9%。     

芦苇碳源后置反硝化滤池强化低碳氮比纳污河水脱氮

针对纳污河水碳氮比较低的问题,采用芦苇碳源后置反硝化生物滤池(Post-DBF)强化反硝化脱氮,重点考察了进水量(17. 28、28. 80、43. 20 L/d)对系统脱氮效果的影响。当进水量为17. 28 L/d时,后置反硝化滤池对COD、TN和NH4~+-N的去除率分别为78. 81%、78. 23%和70. 21%,出水水质达到了《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T 18921—2002)标准。其中,Post-DBF的硝化段可以去除大部分有机物,占系统总去除率的87. 34%。在进水与芦苇碳源有足够长接触时间( 2. 6 h)的情况下,芦苇能够为系统缺氧段提供一定的碳源,使反硝化过程得以稳定进行,弥补了传统低碳氮比污水因碳源不足而产生的脱氮效率低下的缺陷。     

泥种对高盐同步脱氮除磷系统快速构建的影响

针对高盐条件下生物脱氮除磷系统构建周期长、构建困难的问题,在前期对高盐榨菜废水磷酸盐生物还原除磷及同步硝化反硝化脱氮技术研究的基础上,探讨高盐榨菜废水基于磷酸盐还原除磷的同步脱氮除磷系统的快速构建方法,重点考察不同城市污水厂的接种污泥对系统构建的影响,并采用PCR-DGGE技术探讨了系统微生物种群结构的变化。在盐度为3%(以NaCl计)、水温为(30±2)℃、DO为3～4 mg/L、负荷为0.5 kgCOD/(m3.d)的条件下,接种不同城市污水厂污泥的反应器在18～30 d内均能够成功构建出同步生物脱氮除磷系统,对COD、PO34--P、NH4+-N、TN的去除率分别达到95%、60%、97%和95%以上,泥种对系统构建的影响不显著。PCR-DGGE研究表明:在系统构建过程中微生物群落结构发生了变化,但与接种污泥微生物种群仍存在56.4%的相似度,表明接种污泥中有部分微生物可以适应高盐环境。     

厌氧氨氧化与反硝化耦合启动影响因素

为避免实际废水中一定浓度的有机物对厌氧氨氧化的脱氮产生不利影响,向2组启动成功的厌氧氨氧化装置之一R2中投加有机COD(C/N=0. 6)与反硝化耦合协同脱氮,并以硝酸盐为电子受体,R1中不加有机物作为对比,定期测定脱氮效果与有机碳源消耗。结果表明:R1中厌氧氨氧化菌自身可利用少量硝酸盐进行厌氧氨氧化反应,氨氮、硝态氮去除率分别为26. 7%和30. 5%; R2装置中两种菌种协同脱氮,氨氮、硝态氮去除率分别提高至36. 4%和48. 6%,出水亚硝态氮稳定在4 mg/L以下,碳源利用率在90%以上,但2组装置对磷的利用几乎为零。适当投加有机物可促使厌氧氨氧化与反硝化耦合协同脱氮,为含碳和硝酸盐废水的脱氮除碳提供了参考。     

污泥水解酸化液用作A2/O系统脱氮除磷碳源的研究

实际生活污水多属于低C/N值水质,无法同时满足脱氮除磷对碳源的需求.为此,采用批量试验考察了剩余污泥的水解酸化产物用作脱氮除磷碳源的可行性.污泥经水解酸化后SCOD的溶出率达到80%,其中VFAs占43.2%,VFAs总量是生活污水的3倍多.以污泥的水解酸化液和生活污水作为反硝化电子供体时,最大反硝化速率分别为2.7和1.6 mgNO3--N/(gMLSS·h).将污泥酸化液用作A2/O系统的补充碳源,可提高系统的负荷,对N4+-N、TN及PO4h3--P的去除率分别为92%、77.1%和89.4%.其中,对TN和PO43--P的去除率比投加甲醇分别提高了5.2%和4.8%.投加乙酸钠、甲醇和水解酸化液时,A2/O系统好氧区的吸磷速率分别为1.2、0.7和0.9 mgPO43--P/(gMLSS·h).可见,污泥酸化液适宜用作A2/O系统的补充碳源.     

玉米芯与海绵铁复合填料的反硝化脱氮特性

在实验室条件下分别运行以玉米芯/海绵铁复合填料和单纯玉米芯填料的反硝化滤池,分析两类填料的反硝化脱氮效果,考察复合填料对硝态氮的去除率及出水水质。结果表明,复合填料反硝化滤池以生物异养反硝化作用为主,较单纯玉米芯填料反应器表现出更加稳定的反硝化脱氮效果。当进水硝态氮浓度为20 mg/L、停留时间3 h时,复合填料反应器对硝态氮的去除率可以维持在90%以上,出水硝态氮浓度2 mg/L,没有出现亚硝态氮、氨氮的积累和pH值升高现象;3个月的运行期间单位质量玉米芯的脱氮量为0.42 kg/kg,比单纯玉米芯高0.05 kg/kg。因此,玉米芯/海绵铁复合填料作为反硝化滤池的碳源和生物载体具有脱氮效果好、无需连续添加碳源、出水pH值稳定的特点。     

A~2/O工艺的反硝化除磷特性研究

为了解传统A2/O工艺中反硝化除磷的作用及强化缺氧吸磷对系统同步脱氮除磷的贡献,以实际生活污水为处理对象,系统研究了缺氧段的反硝化除磷特性及其强化措施,并通过序批式试验考察了除磷微生物种群比例的变化.试验结果表明:稳定运行的A2/O系统中存在反硝化除磷现象,通过提高缺氧段的NO-3-N负荷,可使缺氧除磷贡献率从33.3%提高到53.3%,且系统的除磷率维持在95.4%以上;同时,好氧段的曝气量从400 L/h减少到260 L/h,节约了近35%;反硝化聚磷菌占聚磷菌的比例由35.4%提高到51.3%左右,微生物种群得到了优化.强化A2/O工艺的反硝化除磷功能,对提高低C/N值污水的脱氮除磷效率及降低运行能耗具有重要的意义.     

生物脱氮除磷工艺技术和发展趋势研究

系统地概述了废水生物脱氮除磷的机理,分析了城市污水生物脱氮除磷的成熟工艺技术,阐明A2／O系列、SBR系列和氧化沟系列的工艺流程和脱氮除磷的作用,探讨了城市污水生物脱氮除磷技术在碳源需求、短程生物脱氮和反硝化聚磷菌等方面的发展趋势。     

SBR反应器中反硝化除磷菌的快速富集

反硝化除磷菌(DPAOs)能够在缺氧条件下同步完成脱氮除磷,是反硝化除磷工艺的主体。以武汉沙湖污水处理厂二沉池的回流污泥为种泥,采用二段式SBR工艺实现了反硝化除磷菌的快速富集。在第一阶段反应器采用厌氧/好氧(A/O)模式运行,可以实现对除磷菌(PAOs)的快速诱导和富集,运行13 d后,SBR反应器对氮、磷的去除率均达到85%以上。而后进入第二阶段,采用厌氧/好氧/缺氧(A/O/A)模式运行,以快速富集培养反硝化除磷菌,经过26 d的运行,反应器对氨氮和磷酸盐的去除率分别达到92.2%和91.2%左右,且典型周期内硝酸盐的消耗量与磷的吸收量基本呈线性关系,表明系统的反硝化除磷能力得到显著增强。